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BIM技术在大跨度钢结构施工管理中的应用分析.doc

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BIM技术在大跨度钢结构施工管理中的应用分析.doc
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BIM 技 术 在大 跨 度 钢 结构 施 工 管 理中 的 应用分析 张陆杰 中 建 二局 安 装工 程 有限 公 司 摘 要: 国内建筑行业随科技的发展而日益发展与完善, 且在建筑结构中, 钢结构工程 的需求量也在逐渐增加, 基于以上综合因素的融入与构建, 将BIM 技术应用于 大跨度钢结构施工管理中, 也成为时代发展趋势下的必然结果。 尤其在大跨度钢 结构的建筑施工中, 所遇到的影响因素众多, 不仅严重影响到钢结构工程的施 工安全与施工质量, 更会促使施工难度的显著提升, 这也使得对于 BIM 技术的 应用, 成为势在必行的技术形式。 本文简要阐述了 BIM 技术的概念与特点, 提出 了大跨度钢结构工程施工中存在的问题, 并通过 BIM 技术, 对大跨度钢结构施 工管理措施作出探讨。 以期通过本文的分析与研究, 能够为BIM 技术在建筑工程 行业中的应用趋于完善, 做出自己应有的贡献。 关键词 : BIM 技术; 大跨度钢结构; 施工管理; 1 引言 作为我国国民经济中的支柱性产业, 建筑行业随中高速发展阶段下的经济形势 逐步进入到缓慢增长阶段。尤其在建筑行业粗放式管理模式下, 受工艺技术滞 后、 精准管控平台的缺乏以及信息化程度不足等因素的影响, 致使建筑行业的增 长速度呈现出断崖式下降。而建筑信息模型 (Building Information Modeling, BIM) 作为一类具备创新生 成方式与生成工具的建筑生成要素, 已逐步为越来越 多的发达国家建筑行业创造出全新的业界革命, 并能够同步创造出惊人的经济 价值。 2 BIM 技术的 基本概 念与特点 2.1 BIM 技 术的概 念 BIM, 即是 Building Information Modeling ( 建筑信息模型) 的英文缩写, 通 过在计算机中构建出虚拟的建筑工程立体模型, 并应用数字化技术, 构建出针对该建筑工程立体模型的实际数据信息库, 此类技术, 便称之为BIM 技术。 但究 其根本, BIM 技术所展现出的既不是某类特定的建筑信息模型软件, 又并非是应 用于建筑工程施工中的特定工艺, 而是随时代发展而逐步形成的新型建筑概念。 2.2 BIM 技 术的特 点 (1) 可视化特点。 建筑信息模型中, 既涉及到几何模型内容, 又涵盖物理知识构 成, 且通过多元化的知识融合, 能够使建筑实体通过模型, 展示在人们面前。 同 时, 此种可视化特点还隐含施工进度与成本投入等方面的内容, 依照进度效果 图与材料报表的生成, 便可为工程项目的各时期决策, 做出具有依据性的决策。 (2) 协调性特点。 对于建筑工程而言, 其从策划与设计阶段, 便需要各方面的积 极配合与协调, 若建造施工难度较大的大跨度钢结构工程项目, 则需要进行沟 通与协调的内容则更为多样, 而通过BIM 技术的应用, 则可有效改良传统模式 下协调能力不足而导致的工作效率低下等问题。 并且, 还可由此生成由 BIM 技术 所衍生出的全新工作平台。如下图 1 所示。 图1 基于 BIM 技术的全新协调与沟通平台 下载原图 (3) 模拟性特点应用 BIM 技术, 不仅能够进行建筑实体的模 拟, 更能模拟出现 实生活中真实发生的事件。并且, BIM 技术的此种特点延伸性较强, 如设计过程 中的模拟, 便可对通风、日照、降雨等情况做细致的了解;若在招投标阶段, 针 对施工方案制定出施工难点的多维度模拟, 便可随时进行特定维度的加入, 使 之形成全方位立体式的模拟结构。 (4) 优化性特点。 在建筑工程设计阶段到运维阶段, 都需要进行实时的优化操作 与管理, 而通过BIM 技术的融入, 便可促使优化深度显著提升。 尤其在信息大爆 炸的今天, 建筑工程的结构复杂性逐渐提升, 对于设计与施工的要求标准也逐 渐增高, 若仅依靠人力操作则无法确保施工效率与施工质量的显著提升。对此, BIM 技术的应用便可改善此种局面。 (5) 信息输出性。 通过 BIM 技术, 能够实现对建筑物实体的形象化、 可视化演示, 也能够将快速构图与检测报告等及时交付于业主, 从而实现信息的快速输出。 2 大跨度钢结构工程在施工中存在的难点 现阶段的大跨度钢结构工程, 在施工中所留在的难点较多, 在此做简要阐述。 2.1 施工 技术相 对复 杂 在大跨度钢结构施工中, 不仅工序众多, 且交叉作业的工作量较大, 并同时伴 随较为复杂的组织与配合。 2.2 现代 预应力 技术 的应 用 预应力技术作为新兴技术种类之一, 能够促进大跨度钢结构工程的结构体系达 成深入拓展需求, 且能够对传统的大跨度钢结构工程做出结构形式的创新。 例如: 张拉整体结构形式, 或张拉膜结构形式等。 2.3 构件 精确度 高 通常情况下, 大跨度钢结构工程多为国家级大中型建筑工程, 不仅对施工质量 要求极高, 还应在确保施工安全的基础上, 实现大跨度钢结构的自身特点。 这便 需要对其中所应用到的构件等进行高精度要求, 唯有如此, 才能确保工程质量 满足设计需求标准。 2.4 焊接 难度高 对于钢结构工程项目而言, 其焊接作业量较大, 而若为大跨度钢结构工程, 其 焊接质量标准更是需要达到一级焊缝标准, 这在增加焊接工作量的同时, 也增 加了焊接的难度。 3 BIM 技术在 大跨度 钢结构施工管理中的应用 3.1 BIM 技 术在施 工技术 管理 中的应 用 通过BIM 技术, 将现场各个施工阶段的作业内容及周期等, 进行前期的平面规 划。 并通过所建立起的精准场地模型, 对钢结构施工的现场平面布置及设计等进 行综合性的管理。 一般情况下, 传统施工模式所建立起的规划方案, 会受到各类 因素的影响, 而导致规划内容无法实施, 或与前期设计内容存在较为明显的差 异性等特征, 而通过 BIM 技术规划, 便可促使场地平面布置更为紧凑有序, 并 能合理应用施工用地, 以此在节约用地的基础上, 显著降低场内运输的投入成 本。 在钢结构深化设计方面, 依照钢结构桁架的特点, 无法通过钢结构的蓝图做出 现场施工, 对此, BIM 技术的应用, 便可进行大跨度钢结构模型的深化放样, 制 定出实际的构件尺寸。 在进行施工技术管理的过程中, 需要清晰的认识到构件轴 线的长度距离, 并非是管件的实际长度距离, 而利用BIM 技术的深化设计功能, 即可对实际尺寸进行细化分析, 进而将其表述出来。 通常情况下, 在对 大跨度钢 结构桁架进行制作的前期, 可应用Tekla 软件, 对桁架分段、 杆件切割及板材下 料等做出精确设计。 而通过地面放线也能快速、 准确的完成桁架的拼装过程。 依 照此种BIM 技术施工管理方式, 便于大跨度钢结构施工技术的开展及目标的达 成。 可以说, 通过BIM 技术的深化设计与管理功能, 既可准确完成构件的制作与 安装, 又能通过工程量的精确统计, 对施工技术做出更为科学、合理的管理。 3.2 BIM 技 术在施 工安全 与质 量管理 中的 应用 利用BIM 技术对大跨度钢结构施工现场的安全及质量进行管理, 与以往传统的 CAD 模式相比, 具有较大的差异性特点。 应用 BIM 技术所进行的施工安全与质量 管理, 不仅能够及时、 准确的发现危险源, 进而减少施工过程中材料与机械设备 等的损失, 更能对危险源做出实时隔离, 以此对施工人员的人身安全做出良好 的保障。其所设定出的安全防范措施如下图 2 所示。 图2 BIM 模式下的标准化防护措施 下载原图 在施工人员依照大跨度钢结构模型, 设定出拼装定位线, 并将桁架各分段吊运 至拼装胎架位置后, 通过对拼装接口的校正作业, 测量人员便可同步进行桁架 水平 度的测量, 且当桁架拼装校口完成后, 便需细致检测出桁架起拱曲率与外 形几何尺寸, 并整合检测数据与模型基础数据, 以此确保拼装结果符合施工要 求标准。 此外, 需同步依照 BIM 的焊接示意图, 做好焊接节点的质量控制, 以此 达成良好的焊接质量需求。 3.3 BIM 技 术在施 工进度 管理 中的应 用 在施工进度管理活动中, 通常是依靠技术人员的个人经验结合网络格图等进行 工期或进度的设定, 不仅缺乏合理性, 且难以达成时间节点上的精确性。 若建筑 规模较小, 则可通过传统施工进度管理系统进行管理工作, 但若涉及到大跨度 钢结构工程, 则需要通过 BIM 技术进行建筑信息模型的建立, 并通过数字化的 计算方式, 促使设计人员对数据模型进行实时更新, 且能够对施工进度中关键 节点的动态进行精确分析。 4 结语 综上所述, 随着我国经济发展速度的加快, 建筑行业也进入到新常态的发展模 式之中。BIM 技术作为推动传统建筑行业在新常态环境中发展的重要工具, 不仅 能够有效降低大跨度钢结构工程的施工难度, 更使全方位的施工管理成为可能。 我国工程施工企业对于 BIM 技术的应用程度虽然还存在很多不足之处, 且我国 仍缺少BIM 实施标准的相关法律法规, 但随着建筑行 业的发展以及科技的进步, 必将为BIM 技术在建筑行业中的应用, 开辟出更加广阔的空间。 参考文献 [1] 黄国庆.基于BIM 技 术的大跨度钢结构施工管理应用研究[D].华南理工大学, 2016. [2] 张龙海, 栾金锋.BIM 技术在大跨度钢结构施工中的应用[J].建材与装饰, 2016 (35) :11~13.
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